Letadlo napodobuje ptáky. Přistane na bidýlku

21.07. 08:32 | Autor: - von -

Za přistávajícím kluzákem se tvoří mohutné turbulence.

Zatímco letadla potřebují k bezpečnému přistání dlouhou dráhu, ptáci jsou schopni zastavit tam, kde se poprvé dotkli podkladu - třeba na drátech elektrického vedení. Počítačem řízený kluzák nyní dokáže totéž.

Ptáci musí před samotným přistáním prudce zpomalit, ve vzduchu se prakticky zastaví. Na první pohled se zdá, že něco takového dokážou jen díky složité morfologii křídel a ocasu, která jim umožňuje provádět při přistání složité manévry. Výzkumníci z Massachusettského technologického institutu (MIT) zjistili, že to není pravda. Dokáže to i jednoduchý kluzák s pevně uchycenými křídly a s jediným motůrkem ovládajícím malé ocasní plochy.

Ptáci při přistání vytáčejí křídla a ocasní pera do extrémních úhlů, přičemž za nimi vznikají mohutné turbulence. Křídla ztratí vztlak, pták se zastaví a začne se propadat. Turbulence takového rozsahu se obtížně matematicky modelují a kontrolní systémy běžných letadel se s nimi nedovedou vypořádat. Kdyby se o podobný manévr pokusilo běžné dopravní letadlo (pokud by mělo k něčemu podobnému uzpůsobena křídla), spadlo by z oblohy jako shnilá hruška.

Přistání výra velkého zachycené rychlostí 1000 snímků za sekundu.

Kluzák, s nímž vědci z MIT experimentovali, váží devadesát gramů a má pevnou konstrukci. Pohyblivé jsou pouze malé ocasní plochy. Problém aerodynamiky přistání se tak podařilo maximálně zjednodušit.

Letadélko vědci při pokusech vypouštěli rychlostí mezi 6,0 a 8,5 metru za sekundu (21,6 až 30,6 km za hodinu) ze vzdálenosti 3,5 metru od nataženého drátu. Na spodní straně mělo háček, jímž se na miniaturní "přistávací ploše" mohlo zachytit. Ocasní plochy se nejprve prudce natočily vzhůru, čímž se stroj dostal do prudkého záklonu. Poté se naopak sklopily dolů, letadlo se propadlo a dosedlo přesně na drát. Celý počítačem řízený manévr trval jen zlomek sekundy.

;

Počítačem řízený kluzák přistává na nataženém drátu (patnáctkrát zpomaleno). Video: Russ Tedrake, Rick Cory.

Celý manévr zajištuje jen změna polohy ocasních ploch.

Kamery ve větrném tunelu průběžně kontrolovaly polohu letadla, takže počítač mohl úhel natočení ocasních ploch upravovat tak, aby letadlo skutečně dosedlo tam, kam má. To představuje pro praktické využití technický problém, protože v otevřené krajině žádné externí kamery k dispozici nejsou. Totéž platí o počítači, který data průběžně vyhodnocoval a řídil průběh přistání. Pokud se navigaci podaří vyřešit pomocí senzorů umístěných přímo na letounu, umožnil by takový manévr například malým bezpilotním letounům přistávat na drátech elektrického vedení a dobíjet z nich své akumulátory.

Foto: Jason Dorfman (MIT/CSAIL)

Autor: - von -